JP2000289618A - 転てつ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】転てつ機の構造を簡易化して重量を軽量化する
と共に、障害物等による転換不能時に過負荷を検出して
自動停止させるなどである。 【解決手段】サーボモータ３２と、サーボモータに連結
されたボールネジ３４と、ボールネジに螺合されたキャ
リアユニット３６と、キャリアユニットを水平移動させ
るガイド手段と、縦長の作動孔を有する動作かん３８
と、クランク状のガイド孔を有するガイドプレート４２
と、ガイドプレートのガイド孔と動作かんの作動孔とに
嵌入され動作かんを駆動する駆動シャフト４１と、キャ
リアユニットと駆動シャフトとを連結する駆動リンク４
０と、２つの鎖錠溝５９ａ，５９ｂを有する鎖錠かん４
７と、鎖錠かんの鎖錠溝に嵌入可能に設けられた２つの
ロックピース４８ａ，４８ｂと、ロックピースを鎖錠溝
に嵌入させるキャリアユニットに設けられたロックブロ
ック４６とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道線路の軌道レー
ルに対してトングレールを移動させてポイントの切り換
えを行う転てつ機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な転てつ機の構造の一例を
図１７〜図２４に示す。図１７は全体構造の上面図、図
１８はその主要部分である動作かんと鎖錠かんの動作部
分の構造を示す斜視図である。図１７，図１８において
１はモータ、２はモータの横方向の回転を水平方向の回
転に変換するカサ歯車、３は回転数を下げる中間歯車、
４は転換歯車、５は転換歯車４に設けられている転換ロ
ーラ、６は動作かん、７は断面形状が四角形の２本の鎖
錠棒７ａ，７ｂから構成された鎖錠かんで、鎖錠棒７
ａ，７ｂ間には隙間８が形成されるように組み立てられ
ている。９はカムバーで左右対象形の２個のカムバー９
ａ，９ｂから構成されている。１０ａ，１０ｂはロック
ピースでカムバー９ａ，９ｂにそれぞれ結合されてい
る。１１は制御回路、１２は制御リレー、１３は転換表
示板、１４は押しボタンスイッチ、１５は外線端子板で
ある。

【０００３】図１９（ａ）（ｂ）は前述の転換ローラ
５、動作かん６、カムバー９ａ，９ｂ、ロックピース１
０ａ，１０ｂ及び鎖錠かん７の組立斜視図とその一部分
解斜視図であり、その細部を説明する。先ず動作かん６
の略中央部には動作方向と交わる方向に、転換カム面１
６とエスケープカム面１７を有する溝が設けられ、その
溝の反対側にロックピース１０ａ，１０ｂにより係止さ
れる段部１８が左右に設けられている。また鎖錠かん７
の鎖錠棒７ａ，７ｂの隙間８側にはそれぞれロックピー
ス１０ａ，１０ｂの先端の肉厚部（相互に逆向き）であ
るロック部１９ａ，１９ｂが係合する鎖錠溝２０ａ，２
０ｂが形成されている。またカムバー９ａ，９ｂには転
換カム面２１ａ，２１ｂとエスケープカム面２２ａ，２
２ｂが形成されている。

【０００４】次に前述した従来の転てつ機の動作の概要
を、図２０（ａ）（ｂ）〜図２４（ａ）（ｂ）に基づい
て説明する。なお、図２０〜図２４の（ａ）は斜視図、
図２０〜図２４の（ｂ）は上面図である。図２０は定位
又は反位の状態を示しており、この状態を仮に定位とす
ると転換歯車４の左側への回転により転換ローラ５はカ
ムバー９ａのエスケープカム面２２ａの終端に位置して
いる。即ちロックピース１０ａは左方向に引かれて、ロ
ックピース１０ａの後端外側２３ａが動作かん６の段部
１８に係合すると共に、ロック部１９ａは鎖錠かん７の
鎖錠溝２０ａに係合して、動作かん６と鎖錠かん７は両
方とも鎖錠状態にある。

【０００５】図２１は動作かん６と鎖錠かん７が解錠さ
れた状態を示しているものである。即ち、モータ１の回
転により転換歯車４が回転して、転換ローラ５が円弧動
作をすることにより動作かん６のエスケープ面１７とカ
ムバー９ａのエスケープ面２２ａから、各転換カム面１
６及び２１ａに至る過程でカムバー９ａを右方向に押し
て、ロックピース１０ａの後端外側２３ａが動作かん６
の段部１８から外れると共に、その先端ロック部１９ａ
は鎖錠かん７の鎖錠溝２０ａから外れて両者は解錠状態
となる。

【０００６】図２２は転換状態を示すもので、転換ロー
ラ５の円弧動作の進行により動作かん６の転換カム面１
６は下方におされ、動作かん６は移動せしめられ、この
移動に伴い鎖錠かん７も下方に移動する。このとき転換
ローラ５はカムバー９ａの転換カム面２１ａからカムバ
ー９ｂの転換カム面２１ｂに移動するため、カムバー９
及びロックピース１０は動作しない。

【０００７】図２３は転換状態から反位の鎖錠状態に移
行する状態、即ち転換ローラ５が動作かん６とカムバー
９ｂの転換カム面１６，２１ｂから、各エスケープ面１
７，２２ｂに移行する直前の状態を示し、図２４は転換
ローラ５が動作かん６とカムバー９ｂのエスケープ面１
７，２２ｂの終端に移動し、カムバー９ｂを左側に引き
戻してロックピース１０ｂの後端外側２３ｂで動作かん
６の段部１８を係止すると共に、ロック部１９ｂが鎖錠
かん７の鎖錠溝２０ｂに係合して、動作かん６と鎖錠か
ん７は両方とも反位において鎖錠状態としている。以上
は定位から反位への転換動作を説明したが、反位から定
位への転換は前述の逆の動作により行われる。

【０００８】次に現在実用化されている前述の転てつ機
と異なる構造の転てつ機として、特開平７−１０００１
号公報に記載されているボールネジをモータで回転させ
て、動作かんを駆動する構造の転てつ機が提案されてい
る。この転てつ機は、モータの回転を４つの歯車による
減速歯車機構を介してボールネジを回転させ、両端部が
中間部に対して相反する側に所定距離オフセットした形
状のカム溝が設けられた動作かんを、ボールネジの回転
で前後方向に直線運動させ、この直線運動をエスケープ
クランク機構を用いて９０度方向転換させてトングレー
ルを移動させるようにすると共に、動作かんのカム溝に
スライド部材を係合して、カム溝のオフセットの変位に
よりスライド部材を移動させ、この移動をスライド部材
に連結されているロックピースを駆動して、動作かんと
直交するよう配置された鎖錠かんの定位又は反位の状態
を鎖錠するようにしたものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例の前者
のものは、モータの回転を複数の歯車を用いて減速する
と共に、転換歯車に設けられた転換ローラによりトング
レールの移動距離を制御するものであるため、転換歯車
の大型化を招きかつ強度面からも頑丈な複数の歯車が必
要である。そのため、転てつ機の重量が４００ｋｇ以上
になり、転てつ機の運搬・設置等に多大な労力を必要と
する問題があった。

【００１０】また、後者のものもボールネジを用いては
いるが、通常のモータ例えばインダクションモータの回
転数を大幅に下げる必要があり、この実施例でも４つの
歯車からなる減速歯車機構を必要とするものである。従
って、減速機構が複雑であるため組立作業が繁雑である
と共に、転てつ機の大型化・重量化を大幅に軽減するこ
とは困難であると思われる。本発明は、ボールネジをサ
ーボモータで駆動することにより小型軽量化を図ると共
に、小型軽量のサーボモータでありながら定位及び反位
の近傍から鎖錠の範囲において、動作かんの駆動距離に
対する動作かん出力を高めることができるため、トング
レールを軌道レールに対し確実にロックすることができ
るものである。また、サーボモータを使用により、障害
物等による転換不能時に過負荷を検出して自動停止させ
るなどの機能を達成せしめたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は軌道レールにト
ングレールを定位又は反位に作動せしめる転てつ機であ
って、サーボモータと、該サーボモータに連結されたボ
ールネジと、該ボールネジに螺合され該ボールネジの回
転によって移動動作を行うキャリアユニットと、該キャ
リアユニットの移動動作が水平に行い得るように、該キ
ャリアユニットに対して前記ボールネジと平行に設けら
れたガイド手段と、前記作動方向と交差する方向に縦長
の作動孔を有しトングレールに一端が連結される動作か
んと、中間直線部分が長く形成されたクランク状のガイ
ド孔を有すると共に、前記該動作かんをスライド可能に
挟持するようにフレームに固定された２枚のガイドプレ
ートと、該２枚のガイドプレートの各ガイド孔と前記動
作かんの作動孔とに嵌入されて、該ガイドプレートのガ
イド孔に沿って移動することによって前記動作かんを作
動せしめる駆動シャフトと、前記キャリアユニットの移
動動作を前記駆動シャフトに伝達するように設けられた
駆動リンクと、作動方向に所要の間隔を置いて設けられ
た２つの鎖錠溝を有し前記トングレールに連結される鎖
錠かんと、該鎖錠かんが前記トングレールの作動に基づ
いて作動し、前記動作かんの定位又は反位の位置に作動
したとき、該鎖錠かんのいずれか一方の鎖錠溝にそれぞ
れ対向する位置であって、該鎖錠溝方向に移動可能に設
けられた２つのロックピースと、前記キャリアユニット
が前記動作かんを定位又は反位の位置に作動せしめたと
き、前記鎖錠かんの２つの鎖錠溝のうちの対応する鎖錠
溝に前記ロックピースを嵌入するように移動せしめるた
めに前記キャリアユニットに設けられたロックブロック
とから構成されたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図１６は本発明の転てつ機
を説明するための図面で、図１は転てつ機の全体を説明
するための構造図で、図１（ａ）は蓋を開けた状態の上
面図、図１（ｂ）は正面図、図２は蓋を閉めた状態と開
けた状態の２つの状態を示す側面図である。図３はシス
テム構成図、図４は動作かんの駆動機構部を示すもので
図４（ａ）は組立斜視図、図４（ｂ）はその分解斜視図
である。図５は図４に示した駆動シャフトの斜視図で図
５（ａ）は分解図，図５（ｂ）は組立図である。図６は
駆動シャフトを動作かん等に装着した状態を示す断面図
である。図７は駆動シャフトをガイドするガイドプレー
トのガイド孔の形状を示す図である。

【００１３】図８は鎖錠かんの鎖錠機構部の斜視図で、
図８（ａ）は全体構成図，図８（ｂ）はロックピース部
分の組立図，図８（ｃ）はロックピース部分の分解図で
ある。図９は鎖錠かんの鎖錠動作時のロック狂い量検出
機構部の斜視図で、図９（ａ）は組立て図，図９（ｂ）
は分解図である。図１０〜図１２は転てつ機の動作かん
と鎖錠かんの動作を説明するための上面図であり、図１
０（ａ）は転てつ機が定位又は反位に位置して鎖錠状態
を示す図でこの状態を仮に定位とする。図１０（ｂ）は
定位から離脱して解錠状態に移行した図，図１１（ａ）
はポイント転換動作中の一状態を示す図，図１１（ｂ）
はポイント転換動作から鎖錠状態に移行しようとしてい
る図、図１２は転てつ機が反位の鎖錠状態に移行した図
である。

【００１４】図１３，図１４は鎖錠かんとロックピース
などの動作を説明するための斜視図で、図１３（ａ）は
転てつ機が定位又は反位に位置して鎖錠かんが鎖錠され
ている状態を示す図でこの状態を仮に定位とする。図１
３（ｂ）は定位から離脱して解錠状態に移行した図，図
１３（ｃ）はポイント転換動作の中間の状態を示す図，
図１４（ａ）はポイント転換動作から鎖錠状態に移行す
る直前の状態を示す図，図１４（ｂ）は転てつ機が反位
に位置して鎖錠かんが鎖錠された状態を示す図である。
図１５は動作かんの機構効率を示す特性図である。図１
６は転てつ機の動作を時系列的に示すタイムチャートで
ある。

【００１５】図１〜図３において、３１はフレーム、３
２はＡＣサーボモータで、サーボドライバ等から構成さ
れる制御ボックス３３からの制御信号により所要の方向
に回転する。３４はＡＣサーボモータ３２にカップリン
グ３５を介して連結されいるボールネジである。３６は
ボールネジ３４にネジ結合されたキャリアユニット、３
７はボールネジ３４と平行に設けられキャリアユニット
３６を貫通してその移動をガイドするガイドシャフトで
ある。３８は図３に示すトングレール３９を駆動する動
作かん、４０は駆動リンクでキャリアユニット３６と動
作かん３８を駆動させる駆動シャフト４１とを連結して
いるものである。なお、図示の駆動リンク４０は湾曲に
形成されているが、直線状に形成させても作用は同じで
ある。４２は駆動シャフト４１の動作をガイドするガイ
ドプレートで、その中央部には後述の図７に示す略クラ
ンク形状のガイド孔４３が設けてある。なお、ボールネ
ジ３４の両端は、フレーム３１に設けられた軸受部によ
り回転自在に軸受されている。

【００１６】４４は駆動リンク４０をキャリアユニット
３６に回動可能に取り付けるリンクシャフト、４５は動
作かん３８がガイドプレート４２に対してスライド可能
に取り付けるためのスペーサシャフトである。４６はキ
ャリアユニット３６の側面に設けられているロックブロ
ック、４７は一端がトングレールに連結される断面形状
が四角形の２本の鎖錠棒４７ａ，４７ｂを隙間６０が形
成されるように組立てられた鎖錠かんで、鎖錠棒４７
ａ，４７ｂの隙間６０側にはそれぞれ鎖錠溝５９ａ，５
９ｂが設けられている。４８ａ，４８ｂは鎖錠かん４７
をロックするロックピースである。４９ａ，４９ｂは鎖
錠かんの鎖錠状態を検出する鎖錠検出器、５０ａ，５０
ｂは鎖錠かんの動作状況を検出する取付具によりフレー
ム３１に固定されたリニアセンサ（磁気抵抗素子とマグ
ットとを用いた直線変位センサ）で、鎖錠かん４７の鎖
錠棒４７ａ，４７ｂにそれぞれ固定された検出金具５１
ａ，５１ｂとの位置関係により鎖錠かんの停止位置を検
出するものである。

【００１７】５２は蓋，５３は押しボタンスイッチ，５
４は制御リレー，５５はコネクタ，５６は端子台，５７
は手回しハンドル軸，５８は手回し安全器である。な
お、前述したガイドシャフト３７は、キャリアユニット
３６を水平に移動動作させるためにボールネジ３４と平
行に設けられたガイド手段であるが、ガイドシャフト３
７をボールネジ３４の両側に設けたり、或いはボールの
転がる溝を複数設けたレールを循環するボールのリテー
ナーを有するブロックが勘合した状態でスライドする、
「リニアガイド」（登録商標）などと言われているガイ
ド手段等を用いてもよい。また、押しボタンスイッチ５
３は、転てつ機を設置したときの転てつ機の動作確認の
ためのスイッチで、信号所からの指令信号を反転させる
作用をするもので、押しボタンスイッチ５３を押してい
る間、反対側に転換し始めるが、離すと信号所の指令信
号に従って戻るようにしてある。

【００１８】次に本発明の転てつ機の動作かん３８の転
換・鎖錠機構と基本動作を図１〜図７により説明する。
先ず信号所からの指示信号によりＡＣサーボモータ３２
をある方向に回転させると、カップリング３５を介して
ボールネジ３４に伝達される。ボールネジ３４は回転運
動を直線運動に変換し、その推進力はキャリアユニット
３６の上下両面にその一端が連結された、図４に示すよ
うに２枚の駆動リンク４０を左右に移動させる。また、
駆動リンク４０の他端には駆動シャフト４１が回転自在
に取り付けられ、フレーム３１に固定されている２枚の
ガイドプレート４２のガイド孔４３に沿って左右に移動
すると共に、２枚のガイドプレート４２の間にスライド
可能に設けられている動作かん３８の中央の膨み部分６
１に設けてある作動孔６２を介して動作かん３８を左右
にスライドさせる。

【００１９】駆動シャフト４１の構造は、図５に示すよ
うに動作かん３８の作動孔６２と係合する大径軸部６３
は円柱形状部の四方をカットした形状に形成されてい
る。また、ガイドプレート４２のガイド孔４３との係合
部６４は２段に構成されている。即ち、大径軸部６３の
両側は円柱形状部の両側をカットした形状に形成された
係合軸部６５と、更にその両外側は縮径された円柱部６
６が形成され、この各円柱部６６にはローラフォロワ６
７が嵌入されている。この２段構成は、ポイントの転換
中はガイドプレート４２のガイド孔４３との摩擦を減ら
すためにローラフォロワ６７が転がるように作用し、ま
た駆動シャフト４１がガイド孔４３の両端に形成された
鎖錠部６８に移動したとき、ガイド孔４３の内側縮幅部
６９に係合軸部６５が入ると、動作かん３８とガイドプ
レート４２との間は閂の作用により動作かん３８が固定
されるようにしてある。

【００２０】このように駆動シャフト４１がガイド孔４
３の鎖錠部６８に移動し、動作かん３８が鎖錠された状
態を図６の断面図に示す。即ち、動作かん３８の作動孔
６２には駆動シャフト４１の大径軸部６３が係合し、ガ
イドプレート４２のガイド孔４３と同じ幅の部分には駆
動シャフト４１のローラフォロワ６７が係合し、ガイド
プレート４２の内側縮幅部６９には駆動シャフト４１の
係合軸部６５のカット部が係合している。なお、ガイド
プレート４２のガイド孔４３の形状は図７に示してある
ように、ガイド孔４３の直線部分から湾曲部分まではポ
イント転換部分で、ガイド孔４３両端の鎖錠部６８は動
作かん３８を鎖錠すると共に、この部分でのキャリアユ
ニット３６の動作時にロックピース４８を作動させて停
止直後の鎖錠かん４７を鎖錠するものである。

【００２１】この鎖錠部６８の両側面には前述したよう
に、動作かん３８の支持側の板厚の１／２程度が若干幅
の狭い縮幅部６９として形成されているものである。ま
た、鎖錠部６８ａと鎖錠部６８ｂとの長さが異なるの
は、各鎖錠時における左右のロックピース４８ａ，４８
ｂの動作を同じようにするためである。即ち、ロックピ
ース４８ａ，４８ｂを動作させるロックブロック４６の
形状を左右対象としてあるため、ロックブロック４６を
移動させるキャリアユニット３６の各鎖錠時の動作距離
を同じにする必要があるが、定位（左側）と反位（右
側）とでは駆動シャフト４１の移動ラインに対する駆動
リンク４０の角度が変わるため、鎖錠作用が達成し得る
範囲で鎖錠部６８ａと鎖錠部６８ｂとの長さを変えてい
るものである。

【００２２】次に鎖錠かん４７の鎖錠の構造と基本動作
を図１〜図３，図８及び図９に基づき説明する。前述し
たようにサーボモータ３２の回転により動作かん３８が
作動しトングレール３９を作動させると、鎖錠かん４７
もトングレール３９を介して動作かん３８の動作に連動
して作動する。このとき動作かん３８を作動させるキャ
リアユニット３６の側面に設けられているロックブロッ
ク４６も作動する。この動作状態を図８により説明す
る。ロックピース４８ａ，４８ｂが設けられているロッ
クピース組立７０は、図８（ｂ）（ｃ）に示すようにＬ
型のロックピースホルダー７１の起立部の上側には、一
端に雄ねじ部７２が設けてあるシャフト７３とコイルス
プリングからなる押しバネ７４とによりロックピース４
８は取り付けられているもので、取り付け状態において
ロックピース４８はロックピースホルダー７１から離反
する方向に付勢されている。

【００２３】なお、ロックピース４８のシャフト挿通孔
７５は、一方にシャフト７３の頭部が係止される段部が
設けられ、他方には押しバネ７４が挿入され得る拡径の
通し孔となっている。また、ロックピースホルダー７１
の下側にはコイルスプリングからなる戻りバネ７６と、
この戻りバネ７６を保持する保持シャフト７７が設けら
れている。この戻りバネ７６は図８（ａ）のロックピー
ス４８の下方の保持部７８の内壁７８ａ（図２）に突き
当たり、ロックピースホルダー７１をその内壁から離反
させる方向に付勢されているものである。またロックピ
ースホルダー７１の基部には、ネジ部８０を有しその外
輪が回転可能なカムフォロワ７９が取り付けられてい
る。

【００２４】ロックピースホルダー７１はフレーム３１
に、鎖錠かん４７の作動方向と直角に交わる方向に所要
の範囲でスライドするよう設けられているもので、キャ
リアユニット３６に設けられているロックブロック４６
が作動し、そのテーパ部８１でカムフォロワ７９が押さ
れたときロックピースホルダー７１は鎖錠かん４７方向
にスライドするようになっている。即ち、キャリアユニ
ット３６が定位又は反位の位置にあるとき、ロックピー
スホルダー７１はロックブロック４６により鎖錠かん４
７方向に押されて、ロックピース４８ａ又は４８ｂは図
９にも示す鎖錠かん４７を構成する鎖錠棒４７ａ，４７
ｂに設けられた鎖錠溝５９ａ，５９ｂの一つに係合し、
鎖錠かん４７を鎖錠するものである。

【００２５】なお、本発明の前述の鎖錠機構は、各ロッ
クピース４８ａ，４８ｂと各鎖錠溝５９ａ，５９ｂとが
一致しない状態でロックピース４８ａ又は４８ｂが動作
するような状態が生じても、押しバネ７４が縮んでロッ
クピース４８ａ又は４８ｂのストロークを吸収するた
め、転てつ機構に無理な力が加わらないもので、所謂、
非強制鎖錠となり転換機構を破損するようなことはな
い。また、ロックピース４８ａ又は４８ｂが係合する鎖
錠かん４７の２つの鎖錠溝５９ａ又は５９ｂは高さが異
なるため、２つのロックピースホルダー７１の高さと共
に、各ロックピース４８ａ，４８ｂの取付け位置もそれ
に合せて高さが相違している。

【００２６】また図８（ａ）に示してある２つの鎖錠検
出器４９ａ，４９ｂは、リミットスイッチを用いている
もので、その本体８２内のマイクロスイッチのプランジ
ャーに連結された回転軸に固定されたレバー８３の先端
に設けられたローラ８４が、ロックピース４８ａ又は４
８ｂの後端部での押上げが解除されているときマイクロ
スイッチ、即ち鎖錠検出器４９ａ又は４９ｂが不動作状
態にあって鎖錠状態を検出し、ロックピース４８ａ又は
４８ｂの後端部で押上げている転換状態にあるときマイ
クロスイッチ、即ち鎖錠検出器４９ａ又は４９ｂが動作
状態となり、転換動作状態にあることを検出するもので
ある。

【００２７】なお、鎖錠検出器４９ｂの取付け位置は，
ロックピース４８ｂの高さに合わせて鎖錠検出器４９ａ
よりも高くしてある。また鎖錠かん４７の鎖錠棒４７
ａ，４７ｂの側面には図１，図９に示すようにそれぞれ
検出金具５１ａ，５１ｂが設けられると共に、フレーム
３１の側面に取り付けられる枠体８６に２つのリニアセ
ンサ５０ａ，５０ｂが２段に固定されている。これは前
述したようにロックピース４８ａ又は４８ｂの位置に鎖
錠かん４７の鎖錠溝５９ａ又は５９ｂが対向したとき、
検出金具５１ａ又は５１ｂがリニアセンサ５０ａ又は５
０ｂの作動桿に突き当たることにより制御されたストロ
ーク量をリニアセンサ５０ａ又は５０ｂで検出し、ロッ
クピース４８ａ又は４８ｂとのロック狂い量をアナログ
的に測定するものである。この測定でロック狂い量がし
きい値を越えたときその警報を信号所に送り、問題発生
前に鎖錠かん４７とロック機構の調整を行い、事故の発
生を未然に防止するようにしたものである。

【００２８】次に本発明の転てつ機における動作かん３
８と鎖錠かん４７の定位から転換動作を経て反位までの
転換動作と鎖錠状態を図１０〜図１４に基づいて説明す
る。なお、図１０〜図１２は動作かん３８と鎖錠かん４
７などの動作状態を示し、図１３・図１４は鎖錠かん４
７の鎖錠状態を説明するものである。図１０（ａ）及び
図１３（ａ）は定位又は反位の状態を示しており、この
状態を仮に定位とすると、キャリアユニット３６は右側
のスタート位置にあり、駆動シャフト４１はガイドプレ
ート４２のガイド孔４３の鎖錠部６８ａの終端に位置す
ると共に、動作かん３８の作動孔６２の端部に位置し、
図６に示すように固定され、動作かん３８は鎖錠状態に
ある。

【００２９】このときキャリアユニット３６に固定され
ているロックブロック４６は、ロックピース組立７０ａ
のカムフォロワ７９を押上げ、戻りバネ７６の圧力に抗
してロックピース組立７０ａを鎖錠かん４７側に移動さ
せ、ロックピース４８ａを定位の位置にある鎖錠かん４
７の下側の鎖錠溝５９ａに嵌入させ鎖錠状態にしてい
る。またロックピース４８ａの鎖錠溝５９ａへの嵌入に
より、鎖錠検出器４９ａのレバー８３がロックピース４
８ａの後端部での押上げが解放されて、マイクロスイッ
チが不動作状態のため定位側の鎖錠状態にあることを検
知する。

【００３０】次に図１０（ｂ）及び図１３（ｂ）に示す
ように、サーボモータ３２が回転してキャリアユニット
３６が移動すると、駆動シャフト４１は駆動リンク４０
により手前方向に引かれてガイドプレート４２のガイド
孔４３の鎖錠部６８ａから外れると共に、動作かん３８
の作動孔６２の中央部に向け移動して鎖錠状態から解除
される状態に移行する。同時にロックピース組立７０ａ
はロックブロック４６による押上げが解除され、戻りバ
ネ７６の作用によりロックピース４８ａは鎖錠溝５９ａ
から離脱し、鎖錠かん４７の鎖錠が解除される。このロ
ックピース４８ａが戻ることにより、その後端部で鎖錠
検出器４９ａのローラ８４が押し上げられ、そのマイク
ロスイッチが動作して、鎖錠状態から解錠状態に移行し
たことを検知する。

【００３１】次に図１１（ａ）及び図１３（ｃ）に示す
ように、更にサーボモータ３２が回転してキャリアユニ
ット３６が移動すると、駆動シャフト４１はガイド孔４
３の湾曲部から直線部に移動し、引き続きその直線部を
右方向に移動する。この駆動シャフト４１の移動に伴い
動作かん３８は右方向に移動する。この動作かん３８の
移動速度は、駆動シャフト４１がガイド孔４３の湾曲部
を通過するまでは低速から徐々に早くなり、直線部分で
キャリアユニット３６の動作速度と同じ速度となる。こ
の動作かん３８の移動によりトングレール３９を所定の
方向に作動させると、トングレール３９に連結されてい
る鎖錠かん４７も動作かん３８の移動と同期して同方向
に移動する。

【００３２】この図面に示した状態は動作かん３８を転
換動作のほぼ中央に位置した状態である。従って、この
状態ではロックブロック４６も両ロックピース組立７０
ａ，７０ｂから離れているため、ロックピース４８ａ，
４８ｂは戻りバネ７６の作用により定位置にある。この
ため、両鎖錠検出器４９ａ，４９ｂはいずれも動作中で
あり、解錠状態であることを検知している。

【００３３】次に図１１（ｂ）及び図１４（ａ）に示す
ように、更にサーボモータ３２が回転してキャリアユニ
ット３６が移動し、駆動リンク４０を介して駆動シャフ
ト４１がガイド孔４３の湾曲部に入り鎖錠の直前状態に
なると、動作かん３８の移動が停止すると共に、トング
レール３９に連結された鎖錠かん４７の移動も停止す
る。このとき、ロックピース４８ｂは鎖錠かん４７の上
側の鎖錠溝５９ｂに嵌入し得る位置にきており、かつキ
ャリアユニット３６に固定されたロックブロック４６
は、ロックピース組立７０ｂのカムフォロワ７９を押上
げる直前に位置にきている。従って、この状態まで、ロ
ックピース４８ｂが動作しないことにより、鎖錠検出器
４９ａ，４９ｂは未だ前述と同じ動作状態にあるため、
解錠状態であることを検知している。なお、駆動シャフ
ト４１がガイド孔４３の湾曲部に入ってからの動作かん
３８の移動速度は、前記した一定速度から低速状態を経
て停止する。

【００３４】次に図１２及び図１４（ｂ）に示すよう
に、更にサーボモータ３２が回転してキャリアユニット
３６が移動すると、駆動シャフト４１は駆動リンク４０
によりガイド孔４３の鎖錠部６８ｂの終端と、動作かん
３８の作動孔６２の端部に引き込まれ、図６に示すよう
に動作かん３８は鎖錠状態になる。また同時にキャリア
ユニット３６固定されているロックブロック４６は、ロ
ックピース組立７０ｂのカムフォロワ７９を押上げて、
戻りバネ７６の圧力に抗してロックピース組立７０ｂを
鎖錠かん４７側に移動させ、ロックピース４８ｂを反位
の位置にある鎖錠かん４７の上側の鎖錠溝５９ｂに嵌入
させ鎖錠状態にする。

【００３５】このロックピース４８ｂの動作により、鎖
錠検出器４９ｂのマイクロスイッチを作動させているレ
バー８３が復旧し、鎖錠検出器４９ｂは解錠状態から反
位側の鎖錠状態に移行したことを検知する。以上説明し
た動作は、定位から反位に転換する場合について説明し
たが、反位から定位に転換する場合も同様の動作であ
る。

【００３６】前述の定位の位置から転換動作を経て反位
の位置に至までの動作かん３８の出力（ボールネジ出
力）は、図１５の機構効率を示す特性図のように、動作
かん３８がガイド孔４３の直線部分を作動しているとき
は一定であるが、直線部分から湾曲部を経て鎖錠部６８
に入ると出力が急速に大きくなり、作動停止直前が最大
で直線部分の３〜７倍程度まで高まる。従って、転換時
の３〜５倍の力でトングレール３９を軌道レールに密着
させる間接鎖錠型の転てつ機に適している。

【００３７】次に図３に示したシステム構成図により回
路動作を説明する。制御信号が反転すると制御リレー５
４が切り替わり、この時制御リレー５４と鎖錠検出器４
９ａ又は４９ｂが構成した回路による転換位置指令が制
御ボックス３３のサーボドライバに入る。それによりサ
ーボドライバ（３３）は転換位置指令の方向にサーボモ
ータ３２を回転させ、ポイントの転換を開始する。この
転換は前述したように、先ず鎖錠かん４７の解錠を鎖錠
検出器４９ａ又は４９ｂが検知し、その後に動作かん３
８が作動を開始する。ポイントが転換し動作かん３８が
停止した後、反対側の鎖錠検出器４９ｂ又は４９ａが鎖
錠かん４７の反位側の鎖錠を検知して回路を再構築す
る。これによりサーボドライバ（３３）に入った転換位
置指令が無くなり、サーボドライバ（３３）はサーボモ
ータ３２を停止させ、同時にポイント位置が表示され
る。

【００３８】軌道レールとトングレール間に異物等が挟
まって転換できない場合、サーボドライバ（３３）はサ
ーボモータ３２の過負荷を検出してサーボモータ３２を
止める。また、転換後鎖錠かん４７の鎖錠溝５９ａ，５
９ｂとロックピース４８ａ，４８ｂとの位置ずれによ
り、ロックピース４８ａ，４８ｂが鎖錠溝５９ａ，５９
ｂに入らない場合は、キャリアユニット３６がストッパ
ーに当り、サーボモータ３２が過負荷になり停止され
る。この時も鎖錠は検知されない。この一連の動作を時
系列的に示すと、図１６のタイムチャートのように表す
ことができる。なお、図１６は定位（左側）から反位
（右側）に転換する場合を表している。

【００３９】即ち、転てつ機が定位（左側）にある時、
制御信号，制御リレー５４，制御リレー５４と鎖錠検出
器４９とからなる表示回路はそれぞれ定位の状態にあ
る。また左ロックピース４８ａは鎖錠かん４７の鎖錠溝
５９ａに入って鎖錠し、左鎖錠検出器４９ａは定位側の
鎖錠状態を検出している。制御信号が定位から反位に切
り替わると、制御リレー５４が反位側に切り替わり、こ
れによって制御リレー５４と鎖錠検出器４９とから構成
される表示回路は短絡状態になり、表示信号は無くな
る。次に、サーボドライバ（３３）の回転位置指令によ
りサーボモータ３２が回転し転換が始まる。これにより
左ロックピース４８ａは動作を始め、左鎖錠検出器４９
ａが解錠を検出し、鎖錠かん４７の鎖錠溝５９ａから完
全に抜け出た後に停止する。

【００４０】動作かん３８が右側に動き終わり、右ロッ
クピース４８ｂが鎖錠かん４７の鎖錠溝５９ｂに入る
と、右鎖錠検出器４９ｂが反位側の鎖錠を検出する。こ
のとき表示回路は、反位の信号回路を構成する。従っ
て、サーボドライバの回転位置指令が無くなり、サーボ
モータは停止し、右ロックピース４８ｂの動作も停止す
る。手動動作を行う場合は、押しボタンスイッチ５３に
より制御指令を反転させ、ポイントを反対側に転換させ
る。なお、停電時及びシステムの異常状態時は、ハンド
ル８５を手回しハンドル軸５７に装着して手動回転せし
めることにより転換が可能となる。この時手回し安全器
５８によりサーボモータ３２の電源回路を遮断する。

【００４１】なお、制御ボックス３３のサーボドライバ
により駆動されるＡＣサーボモータ３２は、各相の巻線
に流れる電流を次々に切り換えることにより回転させて
いるため、サーボドライバ（３３）が故障して出力がオ
ン状態のままになった場合は、ＡＣサーボモータ３２の
回転は止まり、勝手に回り始めることはない。サーボド
ライバ（３３）に入力される転換位置指令の誤認は、二
重に取り込むことにより防止している。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明による
転てつ機は、ＡＣサーボモータを使用することによりボ
ールネジへの回転伝達機構の回転比が１対１であるた
め、従来のようにモータ回転の減速機構を設けることが
なく、構造が極めて簡素化され、かなりの重量を占めて
いる減速機構を必要としないことにより大幅な軽量化を
図ることができたものである。また、サーボモータの使
用により次の効果も奏するものである。 障害物等による転換不能時に過負荷を検出して自動停
止させ得ること。 駆動時，停止時の速度をなだらかに変化させることで
機構部の負担を軽減させ得ること。 外部機器を充実させることにより、次のような転換不
能の予防診断機能を持たせることができる。 ・サーボモータの出力トルクから、転換力を監視するこ
とができる。 ・サーボ化に伴う電子化と、ロック狂い検出器にリニア
センサを採用することでロック狂い量を監視できる。 さらに、鎖錠かんの鎖錠方法を非強制鎖錠にしたこと
で、鎖錠不能時の機構の保護をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転てつ機の一実施例を示す上面図及び
正面図である。

【図２】本発明の転てつ機の一実施例を示す側面図で、
蓋を閉めた状態と開けた状態の二態を一緒に示してあ
る。

【図３】本発明の転てつ機の一実施例のシステム構成図
である。

【図４】本発明に係る動作かんの駆動機構部の一実施例
を示す組立斜視図と分解斜視図である。

【図５】本発明に係る駆動シャフトの一実施例を示す斜
視図である。

【図６】本発明に係る駆動シャフトを動作かん等に装着
した一実施例を示す縱断面図である。

【図７】本発明に係るガイドプレートのガイド孔の一実
施例の形状図である。

【図８】本発明に係る鎖錠かんの鎖錠機構部の一実施例
を示す斜視図である。

【図９】本発明に係る鎖錠かんの鎖錠動作時のロック狂
い量検出機構部の一実施例を示す斜視図である。

【図１０】本発明に係る動作かんと鎖錠かん等の動作を
説明する上面図である。

【図１１】本発明に係る動作かんと鎖錠かん等の動作を
説明する上面図である。

【図１２】本発明に係る動作かんと鎖錠かん等の動作を
説明する上面図である。

【図１３】本発明に係る鎖錠かんの動作を説明する斜視
図である。

【図１４】本発明に係る鎖錠かんの動作を説明する斜視
図である。

【図１５】本発明に係る動作かんの機構効率を示す特性
図である。

【図１６】本発明に係る転てつ機の動作を時系列的に示
すタイムチャートである。

【図１７】従来の転てつ機の一例を示す上面図である。

【図１８】従来の転てつ機の動作かんと鎖錠かん等の駆
動機構を示す斜視図である。

【図１９】従来の転てつ機の動作かんとカムバー等の動
作関係を説明するための斜視図である。

【図２０】従来の転てつ機の動作かんと鎖錠かん等の動
作関係を説明するための斜視図及び上面図である。

【図２１】従来の転てつ機の動作かんと鎖錠かん等の動
作関係を説明するための斜視図及び上面図である。

【図２２】従来の転てつ機の動作かんと鎖錠かん等の動
作関係を説明するための斜視図及び上面図である。

【図２３】従来の転てつ機の動作かんと鎖錠かん等の動
作関係を説明するための斜視図及び上面図である。

【図２４】従来の転てつ機の動作かんと鎖錠かん等の動
作関係を説明するための斜視図及び上面図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ カサ歯車 ３ 中間歯車 ４ 転換歯車 ５ 転換ローラ ６ 動作かん ７ 鎖錠かん ８ 鎖錠棒間の隙間 ９ カムバー １０ ロックピース １１ 制御回路 １２ 制御リレー １３ 転換表示板 １４ 押しボタンスイッチ １５ 外線端子板 １６ 動作かんの転換カム面 １７ 動作かんのエスケープカム面 １８ 動作かんの段部 １９ ロックピースのロック部 ２０ 鎖錠かんの鎖錠溝 ２１ カムバーの転換カム面 ２２ カムバーのエスケープカム面 ２３ ロックピースの後端外側 ３１ フレーム ３２ ＡＣサーボモータ ３３ 制御ボックス（サーボドライバ） ３４ ボールネジ ３５ カップリング ３６ キャリアユニット ３７ ガイドシャフト ３８ 動作かん ３９ トングレール ４０ 駆動リンク ４１ 駆動シャフト ４２ ガイドプレート ４３ ガイド孔 ４４ リンクシャフト ４５ スペーサシャフト ４６ ロックブロック ４７ 鎖錠かん ４８ ロックピース ４９ 鎖錠検出器（スイッチ） ５０ リニアセンサ ５１ 検出金具 ５２ 蓋 ５３ 押しボタンスイッチ ５４ 制御リレー ５５ コネクタ ５６ 端子台 ５７ 手回しハンドル軸 ５８ 手回し安全器 ５９ 鎖錠かんの鎖錠溝 ６０ 鎖錠棒間の隙間 ６１ 動作かん中央部の膨らみ ６２ 動作かんの作動孔 ６３ 駆動シャフトの大径軸部 ６４ 駆動シャフトの係合部 ６５ 駆動シャフトの係合軸部 ６６ 駆動シャフトの円柱部 ６７ 駆動シャフトのローラフォロワ ６８ ガイド孔の鎖錠部 ６９ ガイド孔の内側縮幅部 ７０ ロックピース組立 ７１ ロックピースホルダー ７２ 雄ねじ部 ７３ シャフト ７４ 押しバネ ７５ シャフト挿通孔 ７６ 戻りバネ ７７ 保持シャフト ７８ フレームの保持部 ７９ ロックピース組立のカムフォロワ ８０ カムフォロワのねじ部 ８１ ロックブロックのテーパ部 ８２ 鎖錠検出器の本体 ８３ 鎖錠検出器のレバー ８４ 鎖錠検出器のローラ ８５ ハンドル ８６ リニアセンサの取付枠体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軌道レールにトングレールを定位又は反
   位に作動せしめる転てつ機であって、 サーボモータ３２と、 該サーボモータに連結されたボールネジ３４と、 該ボールネジに螺合され該ボールネジの回転によって移
   動動作を行うキャリアユニット３６と、 該キャリアユニットの移動動作が水平に行い得るよう
   に、該キャリアユニットに対して前記ボールネジと平行
   に設けられたガイド手段３７と、 前記作動方向と交差する方向に縦長の作動孔６２を有す
   るトングレール３９に一端が連結される動作かん３８
   と、 中間直線部分が長く形成されたクランク状のガイド孔４
   ３を有すると共に、前記該動作かんをスライド可能に挟
   持するようにフレーム３１に固定された２枚のガイドプ
   レート４２と、 該２枚のガイドプレートの各ガイド孔４３と前記動作か
   ん３８の作動孔６２とに嵌入されて、該ガイドプレート
   のガイド孔に沿って移動することによって前記動作かん
   ３８を作動せしめる駆動シャフト４１と、 前記キャリアユニット３６の移動動作を前記駆動シャフ
   ト４１に伝達するように設けられた駆動リンク４０と、 前記作動方向に所要の間隔を置いて設けられた２つの鎖
   錠溝５９ａ，５９ｂを有し前記トングレール３９に連結
   される鎖錠かん４７と、 該鎖錠かん４７が前記トングレール３９の作動に基づい
   て作動し、前記動作かん３８の定位又は反位の位置に作
   動したとき、該鎖錠かん４７のいずれか一方の鎖錠溝に
   それぞれ対向する位置であって、該鎖錠溝方向に移動可
   能に設けられた２つのロックピース４８ａ，４８ｂと、 前記キャリアユニット３６が前記動作かん３８を定位又
   は反位の位置に作動せしめたとき、前記鎖錠かん４７の
   ２つの鎖錠溝５９ａ，５９ｂのうちの対応する鎖錠溝に
   前記ロックピース４８ａ，４８ｂを嵌入するように移動
   せしめるために前記キャリアユニット３６に設けられた
   ロックブロック４６とから構成された転てつ機。
2. 【請求項２】 前記駆動シャフト４１の前記動作かん３
   ８に設けられた作動孔６２に接する部分が平面状に形成
   されると共に、前記ガイドプレート４２のガイド孔４３
   に接する部分にはローラフォロワ６７が嵌入され、かつ
   前記ガイド孔４３の両端の鎖錠部６８の内側縮幅部６９
   に接する部分が平面状に形成された請求項１に記載の転
   てつ機。
3. 【請求項３】 前記ロックピース４８ａ，４８ｂは移動
   するロックピースホルダー７１にシャフト７３と押しバ
   ネ７４とにより装着されると共に、前記ロックピースホ
   ルダー７１は戻りバネ７６と保持シャフト７７とにより
   移動復帰するよう設けられた請求項１又は２に記載の転
   てつ機。
4. 【請求項４】 前記ロックピース４８ａ，４８ｂの作動
   動作に伴ってオン・オフ動作するスイッチ４９ａ，４９
   ｂを備え、前記鎖錠かん４７の作動状態を検出するよう
   にした請求項１，２又は３に記載の転てつ機。
5. 【請求項５】 前記鎖錠かん４７の側面に設けられた２
   つの検出金具５１ａ，５１ｂと、前記鎖錠かん４７が作
   動して定位又は反位の鎖錠位置に停止する前に前記各検
   出金具５１ａ，５１ｂに対してその検出軸がそれぞれ当
   接するようにフレーム３１に設けられた２つのリニアセ
   ンサ５０ａ，５０ｂとを備え、前記鎖錠かん４７の定位
   又は反位の鎖錠位置における前記各リニアセンサの検出
   軸のストローク値から、前記鎖錠かん４７の停止位置が
   測定されロック狂い量が検出されるようにした請求項
   １，２，３又は４に記載の転てつ機。